Για τον John Morey, ένα δια βίου ενδιαφέρον για τα αγωνιστικά αυτοκίνητα αναρρίχησης λόφων οδηγεί σε ένα καταπληκτικό έργο με τη βοήθεια SkyCiv. Μεγαλώνοντας διαβάζοντας τα πάντα για τις μοτοσυκλέτες και τα αυτοκίνητα, τη διόρθωση και την τροποποίησή τους, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ήθελε να είναι το άτομο που παίρνει τις αποφάσεις όταν πρόκειται να συνδυάσει τα πράγματα. Από τις ηλικίες των 20-22, κατείχε ένα αγωνιστικό αυτοκίνητο που τελικά καταστράφηκε από ατύχημα. 50 χρόνια μετά, έχει αναζωπυρώσει το πάθος του για το άθλημα και είναι παθιασμένος με την κατασκευή ενός νέου αυτοκινήτου.
Τύπος: Μηχανικός
Μηχανικός: Τζον Μόρεϊ
“Δεν μπορώ να σας μεταφέρω πόσο εύκολο και χρήσιμο ήταν το πρόγραμμά σας στη χρήση, και έκανε σημαντική διαφορά στο έργο.”
Σχετικά με το Έργο
Για αυτό το έργο, Ο John ήθελε να δημιουργήσει ένα απλό αλλά ελαφρύ και ισχυρό αγωνιστικό αυτοκίνητο ανάβασης σε λόφο, ξεκινώντας με ένα κλιμακούμενο καρτ και έναν κινητήρα 1300 κ.εκ. Αυτή τη στιγμή αυτό κυκλοφόρησε, Ο Τζον δούλευε για την κατασκευή του ονείρου του, και είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι που το βλέπουμε με την ολοκλήρωσή του!
Φιγούρα 1: Παρόμοιο αγωνιστικό αυτοκίνητο ανάβασης λόφου με αυτό που σχεδίασε ο John
Η πρόκληση
Η κύρια προτεραιότητα αυτού του έργου ήταν η ασφάλεια του οδηγού, που οδηγεί στην ανάπτυξη ενός τρισδιάστατου σχεδιασμού διαστημικού πλαισίου. Καταβλήθηκε μεγάλος όγκος εργασίας στην προσπάθεια να αυξηθεί η κλίμακα του πλαισίου από ένα μικρό μοντέλο σε φυσικό μέγεθος. Πρωτίστως, η πρόκληση εδώ είναι να προσπαθήσουμε να διατηρήσουμε την ακαμψία και την ελαφρότητα για τις δυνάμεις που θα φανούν κατά τη διάρκεια του αγώνα.
Σε αυτήν την περίπτωση, μονοθέσια αυτοκίνητα λόφου με ανοιχτό τροχό συμμετέχουν στην “Formula Libre” τάξη, πράγμα που σημαίνει ότι τα αυτοκίνητα σε αυτόν τον διαγωνισμό δεν επηρεάζονται από πολλούς κανόνες, καθιστώντας τις αποφάσεις μηχανικής ευκολότερες και πιο συγχωρητικές.
Εδώ πρέπει να ληφθούν υπόψη διαφορετικοί τύποι αναστολής, αλλά το “γιάντες” Το σχέδιο επιλέχθηκε από τον John και την ομάδα του. Για να μεγιστοποιήσετε την κάθετη δύναμη για το αυτοκίνητο, Ο John κατάφερε να φτάσει το συνολικό πλάτος του αυτοκινήτου 2.5 μέτρα, όσο πλάτος απαιτούσε το τρέιλερ. Αυτές οι μεγαλύτερες διαστάσεις κάτοψης δίνουν στο αυτοκίνητο μεγαλύτερη επιφάνεια κάτω από το αυτοκίνητο, βοηθώντας με κάθετη δύναμη σε υψηλές ταχύτητες, που είναι εξαιρετικά σημαντικό σε απότομες στροφές και στροφές.
Μια άλλη τεχνική πτυχή αυτής της πρόκλησης είναι η επιτάχυνση του αυτοκινήτου. Σύμφωνα με τον Ιωάννη, η επιτάχυνση δεν πρέπει να περιορίζεται σε ισχύ σε πλήρη ταχύτητα. Για να επιτευχθεί αυτό απαιτούνται 4WD και περίπου 400 HP που είναι αρκετά δυνατό με υπερτροφοδοτούμενο 1300 κινητήρα cc. Απαιτεί μόνο α “γκάζι φτερού” εκτός γραμμής, αλλά σε πλήρη ταχύτητα & κάτω δύναμη, είναι δυνατή μια τεράστια μεταφορά ισχύος.
Ένα συνοπτικό συναίσθημα από τον Γιάννη:
“Το έργο λογικά μετακινήθηκε από το απλό στο σύνθετο μετά από πολλά χρόνια επαναλήψεων, διατηρώντας την ακαμψία, χαμηλό βάρος, και την ασφάλεια του οδηγού.”
Πώς σχεδιάστηκε
Φιγούρα 2: 3D απόδοση του τελικού προϊόντος SkyCiv Structural 3D
Τα αγωνιστικά αυτοκίνητα ανηφορικής αναρρίχησης κυκλοφορούν εδώ και λίγο καιρό, άρα υπάρχουν αρκετά, γενικές γνώσεις του κλάδου συμπεριλαμβανομένου του ελάχιστου βάρους, πάχος τοιχώματος, κατασκευασσιμότητα, συστάσεις ασφαλείας, και τα λοιπά. Για αυτό το έργο, ο “γιάντες” Ο σχεδιασμός της ανάρτησης σήμαινε ότι θα χρειαζόταν επιπλέον αντοχή σε κάμψη των συνδετικών σωλήνων.
Με το χέρι, σχεδιασμός διαστημικού πλαισίου όταν υποθέτουμε ότι οι αρμοί καρφίτσας είναι επακρώς χρονοβόρο για ένα έργο σαν αυτό. Οι μηχανικοί που ακολουθούν αυτή τη διαδρομή τείνουν να κάνουν λάθη, και επειδή στην πράξη συγκολλημένες αρθρώσεις (σταθερές συνδέσεις) υπάρχουν, θα ήταν βασικά αδύνατο να ολοκληρωθεί με το χέρι. Αυτό είναι όπου το SkyCiv μπήκε στο παιχνίδι για τον John.
Η δημιουργία της γεωμετρίας του πλαισίου στο SkyCiv του έργου μετατράπηκε σε διαδικασία μάθησης για τον John. Ξεκίνησε με μια μικρή όψη του αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας μετρήσεις που ελήφθησαν από ζωγραφισμένα στο χέρι σχέδια του John, ξεκινώντας από το τσέρκι του οδηγού. Κατάλαβε ότι αυτοί οι υπολογισμοί με το χέρι θα ήταν δύσκολοι, έτσι σταδιακά πρόσθεσε όλο και περισσότερο στη μικρή δομή που είχε καθώς μάθαινε να χρησιμοποιεί το πλατφόρμα SkyCiv.
Όσο για τις αναρτήσεις ελατηρίου, Ο John αποφάσισε να τα διαμορφώσει ως άκαμπτους σωλήνες πλαισίου, καθώς τον απασχολούσαν δυνάμεις και πιέσεις, όχι εκτροπή ελατηρίου.
“Παραδόξως, μπόρεσα να το κάνω μετά από λίγες ώρες, και οι απαντήσεις είχαν νόημα όσον αφορά τις πιέσεις που είχα υπολογίσει με το χέρι, Έτσι άρχισα να προσθέτω στο μοντέλο μου με ένα ορθογώνιο και κατέληξα σε ολόκληρο το αυτοκίνητο, συμπεριλαμβανομένου του διάκενου μετάδοσης κίνησης της αλυσίδας και του διάκενου της ράβδου ώθησης της ανάρτησης.”
Η μετάβαση από την επιτάχυνση και τις δυνάμεις στα g ήταν αρκετά εύκολη για τον John χρησιμοποιώντας το SkyCiv. Τα βασικά διαγράμματα ελεύθερου σώματος στο εσωτερικό και το μπροστινό υψόμετρο με επιτάχυνση σε g χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία φορτίων δεδομένων των βαρών του πλαισίου, που του δόθηκαν αυτόματα από το SkyCiv.
Για τον Γιάννη, ήταν επίσης σαφές ότι το πάνω μέρος του σώματος και τα πόδια του οδηγού αποκλείουν τις διαγώνιες σε αυτά τα ορθογώνια, έτσι έχουν σχεδιαστεί χονδρικά στο χέρι ως δοκοί. Το ανακάλυψε κατά το ίσιωμα του διαστημικού πλαισίου μου 50 πριν από χρόνια ότι περίπου 90% της στρεπτικής ευκαμψίας εμφανίζεται σε αυτά 2 ορθογώνια, σε ένα κατά τα άλλα καλά τριγωνικό διαστημικό πλαίσιο.
Οι θήκες φόρτωσης ψαλιδιού & Οι υπολογισμοί των τάσεων έγιναν με το χέρι αρχικά με διαγράμματα ελεύθερου σώματος, απλούστερο από την ακριβή κατάσταση, ώστε να μπορώ να κάνω έναν υπολογισμό με το χέρι, και στη συνέχεια με πρόσθετο παράγοντα ασφάλειας.
Φιγούρα 3: Σχεδιάστε τα αποτελέσματα απόκλισης της προβολής για ένα παράδειγμα περίπτωσης φόρτωσης
Πώς βοήθησε το SkyCiv
Για τα περισσότερα μηχανολογικά έργα όπως αυτό, Απαιτείται εξαιρετικά ισχυρό και πολύπλοκο λογισμικό για την ανάλυση πολύπλοκων, κατεργασμένα εξαρτήματα. Για τον Γιάννη όμως, μπόρεσε να εκμεταλλευτεί τα γρήγορα και εύκολα χαρακτηριστικά μοντελοποίησης και ανάλυσης του Δομικά 3D – μια μονάδα που δεν χρησιμοποιείται συνήθως για τη σχεδίαση πλαισίου αγωνιστικού αυτοκινήτου. Συνήθως χρησιμοποιείται για δομικό σχεδιασμό κτιρίων και πλαισίων, μπόρεσε να βελτιώσει την ευελιξία της πλατφόρμας SkyCiv για το φοβερό του έργο.
Στην αρχή του έργου, ήταν επιτακτική ανάγκη για τον Τζον να επιβεβαιώσει κάποιους υπολογισμούς με τα χέρια που είχε ολοκληρώσει, αλλά το πιο σημαντικό, ανακαλύψτε τις παραμορφώσεις του πλαισίου του. Οι θήκες φόρτωσης για 3 ζ στις στροφές, 3 g φρεναρίσματος, 3 g επιτάχυνση, 3 Το g bump ήταν εύκολο να εφαρμοστεί σύμφωνα με τον John.
“…Τα αποτελέσματα γραμμικής τάσης/εκτροπής ήταν εύκολα κατανοητά στο μοντέλο που αποδόθηκε, που έχει επίσης πολύ καλή σκίαση.”
Φιγούρα 4: 3D αποδοθείσα δομική τρισδιάστατη αξονική καταπόνηση που προκύπτει από τα φορτία προς τα κάτω και τις στροφές στο πλαίσιο
Χωρίς βοήθεια λογισμικού, περίμενε πλήρως να τα παρατήσει όταν θα γινόταν πολύ. Γνωρίζοντας τις δυνάμεις που υπάρχουν στη λειτουργία του αυτοκινήτου, Ο John μπόρεσε να χρησιμοποιήσει τον αναλυτικό λύτη στο Structural 3D για να πάρει τις πιέσεις των μελών του πλαισίου του και τις προκύπτουσες παραμορφώσεις τους.
John μιλώντας για την αξία της τρισδιάστατης απόδοσης και της απεικόνισης των αναλυτικών αποτελεσμάτων:
“Βρήκα αρκετές παρεμβολές που δεν ήταν εμφανείς από τα σχέδιά μου και μπόρεσαν να βελτιώσουν αρκετές δύσκολες θέσεις διαγώνιων μελών. Αυτό έδειξε το δρόμο για πολλές άλλες μικρές αλλά σημαντικές αλλαγές στο σχήμα του πλαισίου και έσωσε πολλές σελίδες αλλαγών που σχεδιάστηκαν με το χέρι.”
Προέρχεται από την εφαρμογή του 3g στις στροφές, φρενάρισμα, επιτάχυνση, και “χτύπημα” φορτία, Ο John χρησιμοποίησε τα αποτελέσματα της εκτροπής για να διασταυρώσει τους υπολογισμούς του χεριού του και να τους επαληθεύσει, επιτρέποντάς του να κάνει διατομικές αλλαγές στο διαστημικό του πλαίσιο. Αυτό ήταν απαραίτητο για τη βελτιστοποίηση τόσο του βάρους όσο και της ακαμψίας του πλαισίου του αυτοκινήτου. Για παράδειγμα, καταλήγει να χρειάζεται να αυξήσει το μέγεθος του πλαισίου γύρω από τα πόδια και την περιοχή των γοφών του οδηγού για αυξημένη ασφάλεια σύγκρουσης.
